Sensoren maken het nu mogelijk om aanrakingen op het lichaam zeer nauwkeurig vast te leggen, zelfs van meerdere vingers. Onderzoekers hebben met succes een nieuwe prototype sensor getest in vier verschillende toepassingen.

"Het menselijk lichaam biedt een groot oppervlak dat gemakkelijk toegankelijk is, zelfs zonder oogcontact, " zei Jurgen Steimle, hoogleraar computerwetenschappen aan de Universiteit van Saarland, wat de interesse van de onderzoekers in deze letterlijke mens-computerinterface verklaart. De ontwikkeling was een uitdaging omdat dergelijke sensoren aanrakingen niet precies genoeg konden meten, ze konden ze ook niet met meerdere vingertoppen tegelijk vastleggen.

De prototypesensor, genaamd Multi-Touch Skin, lijkt qua structuur op de aanraakschermen die bekend zijn van smartphones. Twee gestapelde elektrodelagen, elk gerangschikt in rijen en kolommen, een soort coördinatenstelsel vormen, op wiens kruispunten de elektrische capaciteit constant wordt gemeten. De capaciteit wordt verminderd op het punt waar vingers de sensor raken, omdat de vingers elektriciteit geleiden en daardoor de lading laten wegvloeien. Deze veranderingen worden op elk punt vastgelegd, en zo kunnen aanrakingen van meerdere vingers worden gedetecteerd. Om de optimale balans tussen geleidbaarheid te vinden, mechanische robuustheid en flexibiliteit, de onderzoekers evalueerden verschillende materialen. Zilver werd gekozen als dirigent, PVC-kunststof voor het isolatiemateriaal tussen de elektroden, en PET-kunststof voor het substraat; de sensor kon in minder dan een minuut worden geprint met een huishoudelijke inkjetprinter.

"Zodat we de sensoren echt op alle delen van het lichaam kunnen gebruiken, we moesten ze uit hun rechthoekige vorm bevrijden. Dat was een belangrijk aspect, " legt Aditya Shekhar Nittala uit, die zijn promotieonderzoek doet in de groep van Jürgen Steimle. De wetenschappers ontwikkelden daarom software waarmee ontwerpers hun eigen gewenste sensorvormen kunnen creëren. Op het programma staat de ontwerper tekent eerst de buitenvorm van de sensor, schetst vervolgens het gebied binnen deze buitenste vorm dat aanraakgevoelig moet zijn. Een speciaal algoritme berekent vervolgens de lay-out die dit gedefinieerde gebied optimaal zal bedekken met aanraakgevoelige elektroden. Eindelijk, de sensor wordt afgedrukt.

Het nut van deze nieuwe vormvrijheid wordt aangetoond in een van de vier testprototypes, die elk van de wetenschappers produceerden met hun nieuwe fabricagemethode. Het is ontworpen om in het rechteroor van een testdeelnemer te passen. Het onderwerp kan omhoog of omlaag vegen om het als volumeregelaar te gebruiken. Door naar rechts of links te vegen, verandert het nummer dat wordt afgespeeld, terwijl het aanraken met een platte vinger het nummer stopt.

Voor de wetenschappers van Saarbrücken, Multi-Touch Skin is een verder bewijs dat onderzoek naar on-skin interfaces de moeite waard is. In de toekomst, ze willen zich richten op het leveren van nog geavanceerdere sensorontwerpprogramma's, en om sensoren te ontwikkelen die meerdere zintuiglijke modaliteiten vastleggen.